SSD扩大渗透Ultrabook市场

使用寿命/传输率提升　SSD扩大渗透Ultrabook市场

超轻薄笔电(Ultrabook)导入固态硬碟(SSD)的比例可望大幅攀升。因应英特尔(Intel)对新一代Ultrabook效能的要求愈来愈高，SSD开发商已积极推出使用寿命更长且传输效率更高的新产品，将可提高Ultrabook制造商导入意愿，推升SSD的市场渗透率。

新一代超轻薄笔电(Ultrabook)和工业电脑(IPC)固态硬碟(SSD)设计推陈出新。英特尔(Intel)即将推出第四代Core处理器Haswell架构，以及工业电脑逐渐迈向高传输速率发展，促使宇瞻、宜鼎、创见和威刚等模组厂，以及艾萨(LSI)(SandForce)、迈威尔(Marvell)、群联、智微和慧荣等控制器业者积极革新固态硬碟方案的设计方式，以满足终端应用市场对高效能SSD的需求，进而提早卡位Ultrabook和工业个人电脑市场商机。 
快取SSD容量减　Ultrabook降价有谱

面对平板装置(Tablet Device)出货量节节攀高，英特尔计划将快取固态硬碟(Cache SSD)的容量降至16GB，以节省快取固态硬碟的成本，进而带动新一代Haswell处理器Ultrabook降价，防堵平板装置出货量超过笔电。 

智微科技行销业务部行销业务处长廖安仁表示，英特尔上一代Ivy Bridge架构Ultrabook导入快取固态硬碟的成本过高，导致售价无法与内嵌传统硬碟(HDD)Ultrabook一样达到699美元的甜蜜点，因而销售量不如预期；因此，英特尔积极降低Haswell处理器Ultrabook快取固态硬碟的容量标准，可望创造降价的契机。 

据了解，英特尔Ivy Bridge架构Ultrabook导入的ISRT技术(Intel Smart Response Technology)中，所规定的快取固态硬碟容量为18.6GB，加上英特尔对IFFS(Intel Fast Flash Standby)的要求，因此必须再留4GB的存储空间，所以现今市面上多数的Ivy Bridge架构Ultrabook快取固态硬碟容量为24GB。 

廖安仁指出，由于Windows 8 Ultrabook具有装置休眠后快速启动的机制，因此毋须再加上4GB快取固态硬碟空间，目前英特尔已推出Haswell架构18.6GB快取固态硬碟的Beta测试版本；不仅如此，英特尔ISRT技术对快取固态硬碟容量的标准规范，未来将下修至16GB，以进一步刺激Haswell处理器Ultrabook降价。 

另一方面，华硕、宏碁和联想等英特尔的合作夥伴，亦具自有可实现ISRT的软体技术，并赶在英特尔制定标准规范前，已推出16GB快取固态硬碟Beta版，且由于该版本能完成不须组装磁碟阵列(RAID)的方案，将有助于原始设备制造厂(OEM)、原始设计制造厂(ODM)再降低快取固态硬碟的成本支出。 

事实上，目前Ultrabook储存系统的主流仍为传统硬碟，约占六成以上，搭载快取固态硬碟或纯固态硬碟的机种仍为相对少数；廖安仁分析，生产内建快取固态硬碟Ultrabook的OEM、ODM，在快取固态硬碟容量减少之下，将能再节省约5美元的成本，可望拉近与嵌入传统硬碟Ultrabook的价格差距。 

延长使用寿命　快取SSD设计转向
新一代Ultrabook除可望因快取固态硬碟容量减少而降价外，OEM、ODM对快取固态硬碟的使用寿命要求愈来愈高，也使得Ultrabook快取固态硬碟的读写设计，逐渐转向将常用资料(Hot Data)放固态硬碟、不常用资料(Cold Data)放传统硬碟的设计方式，以减少资料写入次数、延长固态硬碟使用寿命。 

超未来资讯总经理吴昱德表示，为降低储存型快闪记忆体(NAND Flash)的成本，笔电OEM现已从单层式储存单元(SLC)、多层式储存单元(MLC)，逐渐采用三层式储存单元(TLC)。TLC NAND Flash虽价格较低，但可写入资料次数较少，因此快取固态硬碟控制器、模组厂已开始导入新的软体设计方式，以克服使用次数缩短的问题。 

现今快取固态硬碟读写设计方法的两大主流分别为Write Through和Write Back；其中Write Through为英特尔ISRT Enhanced模式，传统硬碟和快取固态硬碟会同时进行资料写入，而资料读取时由快取固态硬碟先进行存取，存取不到时再到传统硬碟区寻找。 

Write Back则为英特尔ISRT的Maximized模式，一开始先将资料写入快取固态硬碟，待快取固态硬碟容量满后再写入传统硬碟；资料读取时亦先由快取固态硬碟进行存取。 

不论Write Through或Write Back设计，均将使资料写入的次数增加，导致快取固态硬碟的使用寿命骤减，因此快取固态硬碟控制器、模组及相关供应链厂商正积极导入全新演算法，以延长产品的使用周期。 

吴昱德指出，新型态的快取固态硬碟，可透过软体功能自行辨识资料为常用或不常使用资料，把不常用资料放进后端的传统硬碟储存，而常用资料的写入与读取工作集中至快取固态硬碟处理，因而能较Write Through和Write Back设计进一步减少资料写入次数。 

然而，新型态快取固态硬碟的设计方式亦有其缺点，必须要在资料反覆写入与读取三次以上，系统才能辨识其为常用资料，因此用户须使用笔电或桌上型电脑一段时间后才会感到系统运作速度有所提升。 

除Ultrabook固态硬碟的设计方式将产生新变化外，宇瞻、宜鼎、创见和威刚等模组厂瞄准工业个人电脑系统开发商的导入需求，将于今年6月推出SATA3工控专用固态硬碟，其将实现比SATA2快一倍的传输速度，有助于推升SATA3成为工控固态硬碟介面主流。 

传输速度翻倍　SATA3将成工控SSD主流

宇瞻Embedded应用产品处资深经理林志亮表示，SATA2介面固态硬碟的最大传输速率仅为300MB/s，而下一代SATA3介面具有500~600MB/s的传输速度，因此今年工控领域系统商新方案对固态硬碟模组的需求，有高达80~90%为SATA3多层式储存单元方案。按照固态硬碟模组使用寿命约为3?5年，推估3年后SATA3固态硬碟将成工控市场主流。 

另一方面，新一代19、20和21奈米(nm)制程的双倍资料率快闪记忆体(DDR Flash)的传输速度，以理论值推估将较25奈米制程以前的单倍资料率(SDR)快闪记忆体快上一倍，因此SATA2介面控制器的传输速度将无法支援DDR快闪记忆体，促使SATA3介面势力崛起。 

虽然在工控固态硬碟应用上，SATA3介面取代SATA2指日可待，但目前SATA3快闪记忆体控制器供应商仅有艾萨和迈威尔，且这两家厂商无法提供模组厂较有弹性的设计方案，因此后者无法满足系统商对客制化固态硬碟产品的需求。 林志亮指出，国内快闪控制器厂商如群联、智微和慧荣等于今年第二季推出可开放部分原始码的方案，让固态硬碟模组软体工程师可因应系统商需求，去修改韧体设计或写入新演算法，因而推助今年6月出现一批SATA3固态硬碟模组，进入样品少量量产的阶段。 

林志亮分析，以宇瞻为例，该公司即将问世的SATA3固态硬碟模组，相较于标准型产品，可提供单层式储存单元和多层式储存单元混合型方案，并可加入防水、防尘、资料安全防护，以及智慧化远端监控固态硬碟运作的功能，能满足系统商对客制化方案的需求。 

值得一提的是，模组厂为加速固态硬碟的传输速度，均会外挂一颗动态随机记忆体(DRAM)，但若发生不正常断电时，DRAM无法在短时间内将资料回写至快闪记忆体；因此未来SATA3固态硬碟模组将嵌入超级电容，在断电的状况下，让电容有足够电量让DRAM中的资料有机会回写到固态硬碟的快闪记忆体。 

林志亮强调，相较于其他厂商的超级电容方案电力只能维持200~300毫秒(ms)，宇瞻将于今年第三季推出电力可支援1秒的SATA3超级电容固态硬碟，能回写500~600MB资料量，可望获得系统商的青睐。 

不过，今年SATA3固态硬碟仍较SATA2方案贵30~50%；林志亮预估，在各供应链厂商进入大量量产阶段后，明年两者价格将趋近一致，可望加速各应用装置品牌厂的导入速度。 

全球固态硬碟控制器和模组厂推出新型态产品设计的趋势，将能提升Ultrabook和工业个人电脑储存系统的使用寿命和传输速率，可望带动一波新的终端装置出货潮，进而为相关供应链带来商机。